基本操作入门

   
  • 往实验区添加实验器件的操作

    在“创建模板”中,选中要添加的器件(按下代表这个器件的按钮),然后在实验区按下鼠标左键,如果增加的是运动对象、点电荷和万有引力等实验器件,直接松开鼠标按键,系统便会弹出属性对话框,让用户设置参数;如果是匀强电场和匀强磁场等,先点击一次鼠标左键,确定一个边界点,滑动鼠标拖出矩形区域再点击鼠标左键即确定出矩形区域,系统会弹出属性对话框,让用户设置参数。

    由于悬挂弹簧、连接弹簧、悬挂细绳、连接细绳、悬挂刚杆、连接刚杆是直接连在运动对象上的,它们不能脱离运动对象而独立存在。所以在增加时,首先要在欲相连的运动对象上点击鼠标左键,然后,如果是悬挂弹簧、悬挂细绳、悬挂刚杆的话,将鼠标移到一个合适的地方(悬挂点)再点击鼠标左键,系统会弹出属性对话框,设置参数后,按“确认”按钮便可以了;如果是连接弹簧、连接细绳、连接刚杆的话,需要将鼠标移到另外一个要被连接的运动对象上方再点击鼠标左键,系统会弹出属性对话框,设置参数后,按“确认”按钮便可以了。

  1. 度量的使用

在仿真物理实验室中,可以度量运动对象的参数、辅助点的参数、距离和角度。在编辑环境下(不处于运行状态),先从菜单中选择[度量]-->[运动对象的参数],再在实验区域中用鼠标左键点击需要度量参数的运动对象;在弹出的对话筐中选择具体的参数,按[确定]按钮即可。用类似的方法可以度量辅助点的参数。

度量距离和角度时,先从菜单中选择需要度量什么,然后在实验区中依次点击运动对象或辅助点(请参考实验区下方的提示)。度量距离和角度的对象可以是运动对象或辅助点或它们的组合。在度量设置的对话筐中,定义变量名,就可以在程序中读取或设置变量的值。只有运动对象和辅助点的度量参数可以在程序中设置(运动对象与加速度相关的变量不可以在程序中设置)。

度量后,在实验区中会自动添加一个显示度量值的标签,删除标签即删除对应的度量。

 

  • 常用编辑操作

    选中:在编辑状态下(不处于运行状态),可以通过鼠标来选中实验器件,以便编辑。不同的实验器件的选中方法基本一样,在实验器件的上方单击鼠标左键,一般实验器件被选中后,都有一些明显的标记。由于本软件中使用的实验器件一般不会太多,所以本软件暂时不支持多选功能。

    复制:选中实验器件后,可以在选中的实验器件上方按鼠标右键,点击弹出菜单中的“复制”菜单,系统会将此实验器件复制到本软件的剪贴板中。

    剪切:选中实验器件后,可以在选中的实验器件上方按鼠标右键,点击弹出菜单中的“剪切”菜单,系统会将此实验器件复制到本软件的剪贴板中并且删除选中的器件。

    粘贴:在实验区合适的位置按鼠标右键,点击弹出菜单中的“粘贴”菜单,系统将会把本软件剪贴板中的实验器件粘贴到实验区中。

    删除:选中实验器件后,可以在选中的实验器件上方按鼠标右键,点击弹出菜单中的“删除”菜单,系统会删除选中的实验器件。

    上面的一些弹出菜单操作可以通过编辑菜单下的同名菜单来实现,也可以通过快捷键来实现。比如“删除”功能,可以选中想要删除的实验器件后,按“Del”键便可删除了。

    移动:选中器件后,在此器件上方按下鼠标左键,按住左键拖动鼠标便可以实现器件的移动。

    实验器件的参数调整:选中器件后,点击弹出菜单中的“属性”菜单,系统将会打开相应器件的参数设置窗体。

  • 实验环境设置:

点击“编辑”菜单下的“实验设置”菜单,系统将会打开“实验设置窗体”,如下图示:

    (“实验设置”窗体图)

    在此窗体中,主要是以下几个方面的设置:

    功能设置

    考虑重力作用:在实验中考虑重力的作用。

    考虑运动对象间电荷吸引。

    考虑运动对象间万有引力。

    考虑模拟运动对象的碰撞。

    考虑相对论:在设计一些高速的粒子实验中,比如回旋粒子加速器,就需要考虑相对论,否则可能得出错误的结论。

    显示坐标:在实验区显示坐标。

    加粗线条:在投影环境下使用软件时,加粗线条可以增加画面的清晰度。

    物理常量设置:

    可以设置一些物理常量的具体值。

    实验最小扫描时间设定

    这是一个十分重要的参数。它的设定直接关系到实验的精度和动画演示的速度。实验室将以实验最小扫描时间为计算步长,逐步计算实验的状态,并对计算出的状态进行演示。从理论上讲,实验最小扫描时间越小,实验的精度可能越高;但同时会耗费大量的计算时间,演示的速度也会变慢。在研究宏观世界中,实验最小扫描时间可以设定的大一些,而研究微观世界时,应设定的非常小。例如在自由落体实验中设定为0.001秒左右;在地球人造卫星实验中设定为1.0秒左右就可以了。而在电场对电子的加速与偏转的实验中应设定为1e-12秒左右。

    在具体制作过程中,可以试着找一个比较合适的数值。比如说,你觉得实验运行得太快了,你就可以试着减小这个参数,同时仿真的精度也高了;如果你觉得实验运行太慢了,你就可以试着增大这个参数,同时带来的是仿真的精度的降低。

    每脉扫描次数设定

    每脉扫描次数是指在一次封闭的计算中,连续计算实验最小扫描时间的次数。例如:实验最小扫描时间 是0.001秒,每脉扫描时间是100,则在演示中以0.1秒实验时间为单位进行刷新;一般设定为100比较合适。

    自动暂停间隔

    如果把它设置成一个非零的值,软件将每隔等于此值的时间暂停一次,以便于分析和研究实验现象。

    矢量显示设置

    设置速度,加速度矢量的显示比例,即标准的单位长度代表的数值大小。

  • 实时数据输出功能的应用

    实时数据输出功能可以用一个“实时数据”窗体来实时显示一个运动对象的状态数据。“实时数据”窗体如下图示:

    (“实时数据”窗体)

    使用方法如下:点击“运行”菜单下的“实时数据输出设置”菜单,或按工具栏上的“实时数据输出”按钮,然后点击要进行实时数据输出的运动对象,这样系统便可以实现对此运动对象的数据实时输出。运行的时候,系统会弹出“实时数据”窗体来输出数据。在本版本中,只能对一个运动对象进行实时数据输出。如果原先已经设置成对一个运动对象进行数据输出,现在想对另外一个运动对象进行实时数据输出,操作如上。如果原先已经设置成对一个运动对象进行数据输出,现在想取消数据实时输出,只要点击“运行”菜单下的“实时数据输出设置”菜单,或按工具栏上的“实时数据输出”按钮,然后点击实验区的空白位置便可。

  • 实验数据曲线功能的应用

    此功能可以在实验运行的时候实时绘制出实验的数据曲线。使用方法如下:点击“运行”菜单下的“实验数据曲线”菜单,或按工具栏上的“实验数据曲线”按钮,系统会弹出“实验数据曲线”窗体,如下图示:

    (“实验数据曲线”窗体)

    此窗体的具体使用方法如下:点击“对象设置”按钮,选择要绘制曲线的运动对象,你可以不止选择一个运动对象,就是说可以同时对很多运动对象同时进行数据曲线绘制。然后要结合实验情况调整面板上的各项参数,确保曲线能够画出。实验开始、停止、暂停可以通过此窗体上的相应按钮来控制。开始运行后,曲线便会随着实验的运行绘制出来。具体的使用在实战例子中。

  • 底图的使用:

有时,为了增加演示效果,需要增加一些背景图片,在本软件中可以通过设置底图的办法来实现此功能。操作过程如下:点击“编辑”菜单下的“放置底图”菜单,系统会弹出图片选择窗体,在此窗体中选中要用来做底图的图片,按“确认”按钮后,此图片便作为背景图象出现在实验区中。在此版本中,图片格式支持BMP。如果已有底图,要改变的话,操作也如上。如果要除去底图,点击“编辑”菜单下的“清除底图”菜单便可。

 

 

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